Plug-in-Hybridfahrzeuge sind besser als ihr Ruf

[iOnier]

Den CO2 Ausstoß einer 100 kWh Batterie (wie im Beispiel) bekommst du hier in Deutschland jedenfalls niemals so schön gerechnet, dass bereits nach ein paar Jahren das BEV bezgl. CO2 im Vorteil ist.

"Bereits nach ein paar Jahren" ist natürlich auch die falsche Basis, denn die Bilanz hängt immer an der Fahrleistung über die Lebensdauer. Für kleinere BEV und über die Lebensdauer der Fahrzeuge fiel die Bilanz nach der hier schon oft zitierten Studie des Umweltbundesamts schon mit dem zugrundegelegten Strommix des Jahres 2013 für das BEV besser aus. Bei zunehmend "grünerem" Strommix trifft das dann auch auf immer größere Batterien zu (wobei man sich auch dann natürlich immer auf "groß genug" beschränken sollte).

Bei sehr großen Batterien muss die tatsächliche Fahrleistung passen, sonst rechnen die sich für die Umwelt nicht mal bei "100% Ökostrom", jedenfalls nicht Stand heute (benötigte Materialien, -mengen, Produktionsmethoden, ...).

Andererseits muss man sich auch weitere Fragen stellen:

- Wieviel Batteriekapazität braucht es für eine Akzeptanz des BEV in der Bevölkerung, und

- wieviel CO2-Ausstoß ist einem der lokal emissionsfreie MIV wert?

- wie sieht die "nationale Gesamtbilanz" aus; ich denke dabei an:
-- Schnellladestationen, Netzertüchtigung /-ausbau, Erweiterung der installierten Kraftwerksleistung auf Seite des "elektrifizierten" MIV versus:
-- Raffinerien, Verteilung, Tankstellen etc. beim "fossilen" MIV. Wobei dessen Infrastruktur "schon steht", die für einen elektrischen MIV muss großenteils erst noch erstellt werden, auch noch mal ein "ökologischer Rucksack".

Die jeweilige Infrastruktur muss ja nicht nur einmal aufgebaut, sondern auch kontinuierlich aufrechterhalten werden. Wobei die "neue" Infrastruktur sich irgendwann bilanziell "ökologisch rentiert", wenn sie über alles einen geringeren laufenden CO2-Ausstoß (und / oder andere Emissionen, worauf man halt den Schwerpunkt legt) zur Folge hat.

[GTE_Ebi]

Moin,
wir können ja schnell mal mit unseren Zahlen nachrechnen, wieviel ein BEV mit 100 kWh Batterie in Deutschland fahren muss, bis es eine bessere CO2-Bilanz hat als ein Durchschnittsverbrenner mit 7 L/100 km. Den CO2 Ausstoß für die Errichtung der Ladeinfrastruktur lassen wir großzügig außen vor, die wird auch schwer abzuschätzen sein.

Laufleistung der Kfz: 15 Jahre a 15 TKM = 225 TKM gesamt
Deutscher Strommix gemittelt über die kommenden 15 Jahre: 400 g / kWh
1 L Sprit inkl. Vorkette: 2,85 kg CO2
Produktion 1 kWh Batterie: 175 kg CO2
BEV Verbrauch: 20 kWh / 100 km

Verbrenner CO2 Ausstoß:
7,0 L x 2,85 kg / 100 km = 200 g / km
225.000 x 0,2 kg = 45 to plus 6 to für die Produktion des Autos macht: 51 to CO2

BEV CO2 Ausstoß:
100 kWh x 175 kg = 17,5 to für die Produktion der Batterie
225.000/100 x 20 kWh = 45.000 kWh x 0,4 kg/kWh = 18 to
Ergebnis: 17,5 to plus 18 to plus 5 to für die Produktion des Autos macht: 40.5 to CO2

Über das gesamte Lebensalter der Autos gesehen ist das BEV in diesem Beispiel also günstiger als der Verbrenner.

40,5 to minus 6 to Produktion = 34.500 kg / 0,2 kg = 172.500 km

Die Bilanz wird aber erst nach 172.500 km oder 11,5 Jahren besser für das BEV, Errichtung der Ladeinfrastruktur nicht mitgerechnet !

Eine große Batterie mit 100 kWh hat unter den aktuellen Produktionsbedingungen also ihren CO2-Preis.

Der Mensch in dem US-Video kam auf eine wesentlich kürzere Zeit und Fahrstrecke und das hat meiner Meinung nach mit dem höheren Verbrennerdurchschnittsverbrauch zu tun, den sie in Amerika haben - habs aber nicht näher analysiert.

Es wird sicher Fortschritte beim CO2 Ausstoß in der Batterieproduktion geben, aber die gibt es im Verbrennerbereich durch den Einsatz von Mildhybrid-Antrieben auch, sodass die angenommenen 7L schon bald nicht mehr zutreffen werden. Ein HEV oder PHEV mit relativ kleiner Batterie kann ein BEV mit sehr großer Batterie beim CO2 unter o.g. Bedingungen recht alt aussehen lassen.

Gruß

Ebi

[zoppotrump]

Danke für diese Berechnung!

[Karlsson]

Woher stammt der Wert für den CO2 Ausstoß für die Produktion des Akkus und wie setzt er sich zusammen?

[motoqtreiber]

Rein aus dem Bauch:
Wenn man eher selten Langstrecken fährt, ist ein kleiner Akku Range Extender / Verbrennungsmotor wohl sinnvoller als ein großer Akku.
Jetzt geht es noch darum, den Verbrenner zu minimieren. Das Ergebnis ist ein i3 60 Rex.

[AbRiNgOi]

Mercedes hat beim Vergleich benzin bev B-Klasse mal 150kg pro 1kWh angegeben. (Stand 2015, könnte schon besser sein weil jede Zelle mehr kann bei gleicher Größe un Gewicht)
Tesla spricht von CO2 neutraler Produktion, bezieht aber die Rohstoffe nicht ein
Stromproduktion ist auch schwer zu schätzen für die nächsten 8 Jahre...
So bleibt das alles nur Glaskugel.

[GTE_Ebi]

Moin,
die 175 kg CO2/kWh sind ein Mittelwert aus dieser schwedischen Studie von Mai 2017:
https://www.ivl.se/english/startpage/to ... ction.html

Bei Angaben von Fahrzeugherstellern bin ich grundsätzlich etwas skeptisch, allerdings hat Tesla messerscharf erkannt, dass der CO2 Ausstoß bei der Batterieproduktion die Archillesferse bei deren Luxuskarossen und bei BEVs generell darstellt. Ich kann mir nicht vorstellen, dass die deutschen Hersteller es sich auf lange Sicht leisten können ihre Batterien irgendwo unter irgendwelchen Bedingungen produzieren zu lassen.

Stromproduktion ist auch schwer zu schätzen für die nächsten 8 Jahre...
So bleibt das alles nur Glaskugel.

Das sehe ich überhaupt nicht so; Bei der Stromproduktion in Deutschland sind im nächsten Jahrzehnt keine Wunder zu erwarten, der bisherige Trend hin zu mehr Ökostrom wird sich fortsetzen, aber nicht plötzlich sprunghaft zunehmen, dass lassen die Genehmigungsverfahren und der schleppende Netzausbau gar nicht zu.

Diese Aussage der Schweden bringt es meiner Meinung nach auf den Punkt:

This means that you shouldn’t buy an electric car with a larger battery than is necessary

....."notwendig" ist natürlich schwer zu definieren und wird individuell unterschiedlich eingeschätzt. Bei magerer Ladeinfrastruktur und langen Ladezeiten ist eine höhere Kapazität notwendig als wenn das alles prima klappt, vom Fahrprofil ganz zu schweigen.

Mir geht es darum aufzuzeigen, dass BEV nicht in jedem Fall ökologischer korrekter als PHEV sind und die Plug-Ins vielleicht doch besser als ihr Ruf.

Gruß

Ebi

[AbRiNgOi]

Und aus welcher Studie mutmaßt Du, dass eine 120Ah Zelle doppelt so viel CO2 in der Produktion emittiert wie eine 60Ah Zelle bei fast gleichem Gewicht und gleicher Größe? Woraus mutmaßt Du dass die neuen Kathoden Materialien mit weniger Kobald genausoviel CO2 im Abbau erzeugen wie 2015? Man kann nicht einfach einen Parameter (kWh) in die Zukunft extrapolieren und ander Faktoren nur hoch multiplizieren. Das ist unwissenschaftlich.

[AbRiNgOi]

Aus der Studie:

Warum also aus all den dort beschriebenen Studien immer am oberen Rand die 175 nehmen?
Auch steht in der Studie dass der größte Energieaufwand in der Produktion elektrische Energie ist. Dieser wurde mit 50 - 70% mit nicht erneuerbaren Energieformen angenommen. Also muss man wenn man in die Zukunft Exrapoliert nicht nur die verwendeten Materialien sondern auch den Strommix ansehen.

[Karlsson]

Wodurch entsteht denn das CO2? Ist das Stromverbrauch bei der Herstellung der Zellen und man rechnet mit irgendeinem Mix?

Dann finde ich das in etwa so überflüssig wie die Betrachtung E-Auto mit heutigem Strommix vs Verbrenner. Es geht um das Antriebskonzept der Zukunft, da interessiert mich doch nicht der Strommix heute, sondern ebenfalls der der Zukunft.